专利名称：卷材卷绕方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及卷材卷绕方法及其使用转台型卷绕机的装置，更具体地说，涉及卷材卷绕方法和用于在卷绕机中使每张纸板形成圆柱形卷芯以代替使用现成的纸芯管并且将卷材卷绕在成形的卷芯上的装置。
然而，在卷材卷绕在上述这种现成的卷芯管上的情况下，在从这样生产的卷绕辊上退绕卷材并用完时，这些中空的圆柱形卷芯遗留成为无用物体或工业废物。如今，即使它们是纸管，也不能轻易地丢弃和处理用过的芯管。如果要再次使用它们，则需要进行收集、分类、运输或任何其它控制芯管的麻烦作业和额外费用。
既然如此，出于环境的观点，以解决这种芯管废物的处理问题为目的，本发明人调查研究了任何可替代的卷绕方法及其装置。结果，通过研制一种用于将卷材卷绕在易于处理的卷芯上的新方法和装置得到了本发明，这种卷芯不会产生待丢弃的工业废物，而是可以以较低的成本再次使用。在本发明的研制过程中，近来已经报道了一种所谓拉伸膜的无芯缠绕。据报道，这是一种将可拉伸膜卷绕在新型卷芯上的产品，由纸板片材制成的卷芯形成圆柱状以代替将纸管用作卷芯，但有关它的更多细节，例如其制造方法和装置根本未被公布。
根据技术的现状，将本发明设计成通过在卷绕机上将纸板片材制成圆柱形管来代替使用上述传统的现成纸管，以提出一种独立的、新的、有效的卷材卷绕方法以及用于实施该方法的装置。因此，本发明的主要目的是在卷绕机中有效地并以连续步骤实施由纸板片材制成卷芯的成形操作。另一目的是即使呈中空圆柱状的卷芯在卷材从生成的卷绕辊退绕并用完之后仍然无用，也便于使卷芯恢复成原来的纸板片材，藉此消除将用过的卷芯作为工业废物进行处理的必要性或者可以再次使用恢复的纸板片材(如果需要的话)。
发明内容
用于获得上述目的的本发明在于权利要求1所述的使用多主轴转台型卷绕机将卷材卷绕在卷芯上的方法，该方法包括以下步骤将每张纸板卷起并卷绕在一卷芯轴周围，并且将纸板片材的两边缘的对接部分用一压敏胶带附连，从而使纸板片材形成卷芯；将卷材卷绕在成形的卷芯上；以及随后，将卷绕在卷芯上的卷满辊卸离卷绕机，根据卷绕机中的转台的旋转运动(分度)来实施先前所述的连续步骤。
本发明还在于权利要求3所述的用于实行先前方法的多主轴转台型卷绕机，其中，转台的各主轴位置被分配到一卷芯成形工位、一卷材卷绕工位和一卷满辊卸下工位；与上述卷芯成形工位相关，卷绕机配备有用于使纸板片材逐一形成卷芯的一卷芯成形装置；一卷材卷绕装置；以及一从卷绕机上将卷满辊卸下的装置。在该卷绕机中，卷芯成形装置包括将纸板片材逐一传送到带子敷贴台板上的传送装置，在该带子敷贴台板上将压敏胶带附连和粘附于每张纸板片材；带子敷贴装置，该带子敷贴装置用于从一胶带卷退绕胶带、将其切断成足够的长度并将切断的胶带敷贴到每张纸板片材的一边缘，从而传送到带子敷贴台板；将经过处理的与带子附连的纸板片材传送到卷芯成形工位的传送装置，在该工位处使纸板片材形成卷芯；以及纸芯成形装置，该纸芯成形装置用于围绕位于转台的卷芯成形工位的卷芯轴卷起和卷绕每张这样传送来的纸板，并且使纸板片材的两边缘的对接部分与胶带连接在一起；卷芯成形装置、卷材卷绕装置和卷满辊的卸下装置可以按顺序结合卷芯成形工位、卷材卷绕工位和卸下工位分别根据转台的旋转运动进行操作。
根据本发明，例如，使用三主轴转台型卷绕机，首先，从堆叠有纸板片材的工作台上取出一张纸板，并且将其传送到用于胶带的带子敷贴台板。同时，从位于台板附近的一胶带储存辊退绕胶带，并且以适当的长度切成条带状片断，将其一边缘侧敷贴于台板上的纸板片材，以使胶带片的几乎一半可以覆盖在纸板片材的一边缘。然后通过诸传送辊传送其一边缘与条带状带片附连的纸板片材，并将其传送到位于三主轴转台卷绕机的上部处的卷芯成形工位。在该工位处，将纸板片材卷起并卷绕在卷芯轴周围，并且使卷起的纸板片材的生成的对接部分与胶带片的另一半连接并紧固在一起，藉此最终获得每个成形的圆柱形卷芯。
当以该种方式在成形工位中形成卷芯时，根据正常操作来旋转转台卷绕机，以使卷芯移动到卷绕工位。在卷绕工位处，根据一般过程来卷绕从储存辊或先前步骤获得的卷材。在卷绕之后，将转台卷绕机进一步旋转到卷满辊卸下工位，在该处退出绕成的卷满辊。
根据卷绕机中的预置驱动器来运行卷芯成形、卷绕卷材的和卸下卷满辊的一系列动作，并且在形成卷芯的同时将卷材卷绕在卷芯上，以代替使用现成的卷芯管。
在两主轴转台的情况下，成形工位和卷满辊卸下工位互相共用，而使用四主轴转台，可以通过使一主轴位置敞开和为其它主轴位置的功能留出间隙来进行一系列的动作。
在这些附图中，标号1表示保持三主轴型转台卷绕机的主体框架，其中悬伸一转台板T和一卷芯轴S，以使卷绕机可以旋转。卷绕机与传统转台型卷绕机类似，一卷材W通过导辊13和接触辊14从储存辊R退绕到卷芯成形工位A(与传统转台型卷绕机的卷芯供给工位对应)；在卷绕之后，切断卷材，并围绕一卷芯K将其传送到卷绕工位B，在该工位处借助一卷材卷绕装置15来卷绕卷材；用本身已知的卸下装置16在卷绕辊卸下工位C处卸下因而获得卷满的卷满辊R1，该卸下装置16包括一能够上升和下降、水平移动和旋转的工作台、一辊边缘突出装置等。在本发明中，就这样对传统的卷芯供给工位作了关键性的修改或改变。也就是说，在与传统卷芯供给工位对应的卷芯成形工位A处配备一用于使卷芯成形的装置，该装置起到直接从纸板片材(包括合成纸片材)形成卷芯以代替使用呈中心圆柱状的传统的现成卷芯管的作用。
换句话说，在三主轴转台型卷绕机的图示示例中，将卷绕工位B和卷绕辊卸下工位C构造成使用传统卷绕机的情况，但将传统卷芯供给工位构造成卷芯成形工位A，该工位包括用于使卷芯成形的装置。
应予理解的是，本发明的卷绕并不限于从图示的储存辊退绕出卷材，它也可适用于卷绕从先前步骤连续进给的卷材的实施例。
标号2表示一其上安装有卷芯成形装置的框架，该框架相关地设置在三主轴转台卷绕机的主框架体1的上方。框架2的上部设有一工作台7，相互堆叠的纸板片材P装载于其上；一吸取装置5，该吸取装置与一升高机构配合，用于从其最上层逐一吸取纸板片材P；以及一移动装置3，该移动装置沿一导轨4横向运行，以使借助吸取装置5吸取的纸板P移动。在被吸取的纸板片材P移动并随后下降的位置处，设有一胶带敷贴台板9，该胶带敷贴台板用于实施将压敏胶带t’敷贴在纸板的一边缘上的敷贴作业。在敷贴台板9的侧部附近，设有一用于退绕、切断和敷贴胶带的胶带敷贴装置8。
用于将胶带t’退绕、切断和附连在纸板片材的一边缘上的胶带敷贴装置8被构造成图4所示，并且具有一固定框架81和一可以沿固定框架前后滑动的活动框架82。固定框架81上保持有一胶带储存辊Rt，胶带内侧是一粘合面的胶带t拉紧该辊，以使胶带t由其释放出。在固定框架81上，用于传送胶带t的传送辊通过一导轨相对于前进方向(附图的左侧)向前引导并夹紧胶带t，而在活动框架82上，将一用于切断胶带从而以所需长度传送到条带状带片t’的切断器83设置成可以上下移动。切断器83的前面设有一对用于夹紧其间的带片t’的前半部分的上、下部夹持器，它们包括一升高型(可以上升和下降)上部夹持器84和一旋转型下部夹持器85，上部夹持器具有用于胶带t’上侧的吸取功能，下部夹持器用于胶带t’的下侧。上、下部夹持器84、85可以运行，以便在活动框架81和上、下部夹持器84、85在带子敷贴台板9的上方滑动和前进时，下部夹持器85变为收缩，而上部夹持器84向下移动，吸取和保持胶带t’的前半部分，并且将胶带t’附连和粘附位于台板9上的纸板片材P，胶带t’的后半部分延伸出纸板片材P的后缘(附图的右侧)，然后在释放了吸取和保持作用之后向上移动。
在上述胶带敷贴装置8上，当纸板片材与胶带t’附连并相粘附时，带有粘附胶带t’的纸板片材被传送到三主轴转台卷绕机的卷芯成形工位A。在那里，它回绕在借助卡盘17支承在该位置处的可扩展和缩小的卷芯轴S上，该卡盘支承芯轴S的末端，并且给予一中心旋转力，藉此形成一卷芯K。最后，提供一卷芯成形装置，该装置包括一组位于敷贴台板9附近的输送辊10，所述输送辊用于从敷贴台板9输送与胶带t’附连的纸板片材P；一纸板传送装置11，该纸板传送装置包括一用于传送纸板从而将其输送到转台的卷芯成形工位A的鸦嘴状纸板保持件11a和一用于使纸板保持件11a上翻到卷芯成形工位A的旋转臂(图中未示出)；以及一纸板卷绕装置12，该装置用于卷起和卷绕纸板片材从而在位于卷芯成形工位A的卷芯轴S周围传送，该装置设置在纸板传送装置11旋转和移动的位置处。纸板卷绕装置12是用纸板片材来包围卷芯轴S的带折叠型装置，并且包括一环形带12a，以便与卷芯轴S周围的折叠环形带12a一起引导呈平面状的纸板片材，藉此形成每个卷芯K。
下面将更详细地叙述构成本发明的实质性部分的卷芯K的成形。根据本发明，卷芯K采取的构造使纸板片材P卷绕在图5A、5B和5C所示的卷芯轴S周围，并且用胶带t’来附连和紧固生成的对接部分t1。
这里，将每张纸板的尺寸做成等于或略长于沿卷芯轴S的伸长方向卷绕的卷材宽度，并且等于或略短于沿伸长方向的垂直方向的卷芯轴S的外周长度。
在卷芯轴S周围卷起和卷绕每张纸板P的过程中，纸板可以采取诸如单卷芯、双卷芯或类似情况，并且可以适当选择。例如，如图5A所示，可以通过将一张纸板P卷绕在卷芯轴S周围并在图5C所示的几个位置处附连对接部分t1和胶带t’以便制造单卷芯。通常将纸板片材P的对接部分t1邻接在一起。然而，根据所用卷材的种类和物理特性，考虑到由于卷绕辊的残余卷绕应力可能会随时间推移而收缩，最好通过使纸板的长度略短于轴S的周长，以便在对接部分处提供细微的空隙。
另一方面，可以用下列方式获得双卷芯通过将一第一纸板片材P卷绕在卷芯轴S上，然后将一第二纸板片材卷到其外面，用胶带t’连接其对接部分t2，第一纸板片材的对接部分t1可以不与对接部分t2重叠，但最好使它们基本在相反的两侧，如图5B所示。
现在将叙述上面提到的卷芯K的成形。在
图1至3所示的框架2上设置具有卷芯成形功能的相应装置，致动这样相应装置，首先吸取位于框架2的上部的工作台7上的最上层的纸板片材P，并且借助升高型纸板片材吸取装置5在其上装载一叠纸板层6。通过使移动装置3向前侧(图1的右侧)行进以使吸取装置5移动，并且在移动装置3移动到的预定位置处下压，将纸板片材P传送到胶带敷贴台板9上。
在以该种方式传送纸板片材P时，其左侧用第一传送辊10相夹。此时，辊10的驱动停止。在该状态下，连续致动上述胶带敷贴装置8，该装置包括具有吸取功能的升高型上部夹持器84、用于带子下侧的旋转型下部夹持器85、带子切断器83、可前后移动的框架82等。也就是说，从胶带敷贴台板9上的纸板片材的右侧附连条带状胶带t’，以使其粘合面为下侧，并且几乎敷贴其长度的一半。纸板片材的整个宽度的上方不敷贴压敏胶带t’，而是以适当的间隔在一个位置或几个位置处附连条带状的带片。
在纸板片材的一个边缘处敷贴和粘附胶带片t’之后，用于带敷贴台板9处的纸板片材的第一输送辊10和用于纸板传送装置11处的纸板片材的一第二组输送辊10’以相同的周边速度旋转，以使纸板片材的左边缘向上输送到鸦嘴状纸板保持件11a的顶部，并停留在该处。
此时，纸板片材的右侧完全通过第一输送辊10的位置，并停留在第二输送辊10’不远处。藉此将纸板片材P夹在图6所示的纸板传送装置11中。
在卷绕机中，以多组沿轴向分离方式配备用于每张纸板片材的第一输送辊10和第二输送辊10’，鸦嘴状保持件11a同样以多组鸦嘴状构件的方式配备在狭窄的宽度中。然而，任何输送辊组10、10’和保持件11a的鸦嘴状构件均配备在避开胶带运行或通过的通路的位置处。
然后将纸板传送装置11中处于被夹持状态的纸板片材传送到纸板卷起和卷绕装置12，该装置设置在转台卷绕机的卷芯成形工位A的附近。
纸板卷起和卷绕装置12设有用于传送的环形带12a，如图7A所示，运行该环形带以使位于卷芯成形工位A的卷芯轴S包围在其中。纸板保持件11a的鸦嘴状构件的顶端朝向卷芯轴S的一起始接触点与一终止接触点之间的间隙，如图7B所示，环形带12a将卷芯轴S包围在其中。
在该状态下，致动第二纸板输送辊10’和环形带12a，并且将纸板片材P插在带12a及其与卷芯轴S的接触面之间，以便沿卷芯轴S的周边前进，藉此使纸板片材P形成圆柱状(卷芯K)，如图7C所示。
这里，纸板片材P的左侧边缘和右侧边缘互相对接在几乎完全环绕卷芯轴的位置处，留出或多或少的间隙，并且用条片状胶带t’将对接部分附连和粘附在其外周表面上(参见图5C)。
将环形带12a以与图2所示的胶带t(胶带储存辊Rt)的数目相同的数目安装，并且根据带子的位置进行操作，以确保带子的粘合面压力接触纸板的外周表面。
在卷芯K如此成形之后，驱动环形带12a以释放包围的卷芯K和卷芯轴S，并且从纸板卷起和卷绕位置退出。
然后，用转台T的旋转运动(分度)将卷芯K传送到卷绕工位B，在该工位处进行卷绕以产生一卷满辊R1，该辊接着被传送到卸下工位C并被卸下，而在卷绕工位B处，致动卷材切断和缠绕装置15将切断器18上的卷材切断，并且根据常用过程在下一个卷芯K上缠绕切断端。
上面已经叙述了形成单卷芯的示例，该示例基本上可以同样适用于加固用双卷芯的情况。也就是说，首先，在内部纸板片材成形时，不必非要用胶带条片的附连，而是可以省略。这里只从本质上来说，在第一纸板片材已经形成圆柱状的时候，通过固定保持环形带以将纸板卷绕在卷芯轴的周围。然后，在内部纸板片材已经成形之后，以与先前所述的单卷芯成形相同的次序足以实施第二纸板片材的成形。然而，由于卷芯轴已经由第一纸板片材保持，因此并不特别需要将卷芯轴包围在带中的步骤。
根据本发明，可以完成与先前所述的卷芯成形有关的卷材卷绕，并且可以在不使用传统上使用的纸管的情况下，在卷绕机中使纸板片材形成圆柱形卷芯。
先前的说明是在从其上装有纸板片材的工作台逐一供给纸板片材的情况下作出的。在本发明中，还可以从卷起的纸板卷中以卷材形式连续提供纸板以代替逐一选出纸板片材，藉此连续供应用于卷芯成形的纸板片材。
上述实施例涉及三主轴转台型卷绕机，但本发明并不限于三主轴转台型卷绕机，它还可以应用于两主轴或四主轴转台型卷绕机。在两主轴型卷绕机的情况下，卷芯成形工位A和卷绕辊卸下工位C互相共用，以便在卸下卷绕辊之后实现卷芯成形的功能。使用四主轴型卷绕机，主轴位置之一——卷芯成形工位A与卷绕辊卸下工位C之间的位置通常敞开形成空隙，藉此可以为相应工位的功能留出余量。
因而，在本发明中可以使用多主轴转台型卷绕机，藉此以转台的旋转运动的一个循环来有效实施卷芯的成形、卷绕和卷满辊的卸下，以代替使用现成的纸管或类似装置。
概括地说，如上所述，本发明在于将卷芯成形功能赋予多主轴型卷绕机自身，即在不依靠现成卷芯管的情况下直接在卷绕机中形成卷芯并进行卷绕。这是本发明的突出的、划时代的特征，即如果只供给纸板片材的话，该特征可以实现卷芯的自动成形，随后进行在卷绕和卸下卷满辊。由于在纸板片材形成圆柱形卷芯的同时实现卷绕，其工作效率根本未受影响。更重要的是，不再需要将用过的卷芯作为工业废物丢弃(这对于现有卷绕机中使用的现成纸芯管来说是必需的)，除此之外，不需要负担用于运输和再次使用它们的费用。这是因为在重新卷绕并用完因此产生的卷绕辊之后，可以方便地将纸板片材形成的圆柱形卷芯恢复成最初的平纸板片材，并且可将其简单地处理。因此本发明是有利的，并且适合当前环境的要求。
权利要求
1.一种使用多主轴转台型卷绕机将卷材卷绕在卷芯上的方法，该方法包括以下步骤将每张纸板卷绕在一卷芯轴周围，并且将纸板片材的两边缘的对接部分用一压敏胶带附连，藉此使其形成每个卷芯；将卷材卷绕在成形的卷芯上；以及随后从卷绕机卸下卷绕在卷芯上的生成的卷满辊，根据卷绕机中的转台的旋转运动来实施先前所述的各连续步骤。
2.如权利要求1所述的将卷材卷绕在多主轴转台型卷绕机上的卷芯上的方法，其特征在于，卷芯成形步骤包括夹持并传送压敏胶带，同时将其夹在一对上、下部夹持器之间，使其敷贴并附连在纸板片材的一边缘处；将与胶带附连的纸板片材插入一卷芯轴与一包围的环形带之间的夹持部；以及在卷芯轴周围卷起和卷绕纸板片材，通过将胶带附连于另一边缘以使对接部分连接在一起。
3.一种多主轴转台型卷绕机，其中，转台(T)的各主轴位置被分配到一卷芯成形工位(A)、一卷材卷绕工位(B)和一卷满辊的卸下工位(C)；与卷芯成形工位(A)相关，卷绕机配备有一卷芯成形装置；配备在卷芯上的一卷材卷绕装置(15)；以及一从卷绕机上将卷满辊(R1)卸下的装置(16)；卷芯成形装置包括一纸板传送装置(5，3)，该纸板传送装置用于将纸板片材(P)逐一地取出并传送到一带子敷贴台板(9)，该带子敷贴台板用于在其上将一压敏胶带附连于纸板片材；一带子敷贴机构(8)，该带子敷贴机构用于退绕胶带(t)、将其切断成足够的长度并将切断的胶带(t’)敷贴到每张纸板片材的一边缘，从而传送到带子敷贴台板上；一传送装置(11)，该传送装置将用胶带(t’)处理其一边缘的纸板片材传送到卷芯成形工位(A)，在该工位处使纸板片材(P)逐一地形成卷芯(K)；以及一纸板卷起和卷绕装置(12)，该装置用于围绕位于卷芯成形工位的卷芯轴(S)卷起和卷绕每张这样传送来的纸板片材，并且在这样卷起的纸板片材的两对接部分用胶带(t’)将其两边缘互相连起来；卷芯成形装置(8、11、12)、卷材卷绕装置(15)和卷满辊的卸下装置(16)可以按顺序结合卷芯成形工位(A)、卷材卷绕工位(B)和卷满辊的卸下工位(C)分别通过转台(T)的旋转运动进行操作。
4.如权利要求3所述的多主轴转台型卷绕机，其特征在于，卷带敷贴装置(8)包括一胶带切断器(83)，该胶带切断器用于将一压敏胶带(t)切断成带片(t’)；一具有吸取功能的上部升高型夹持器(84)和一用于夹持其间的切断的带片(t’)的下部旋转型夹持器(85)，上部夹持器可以朝台板前后移动和上下升降，下部夹持器在敷贴带子之后可以旋转后退，以使切断的胶带的前半部分附连在纸板的后缘处。
5.如权利要求3所述的多主轴转台型卷绕机，其特征在于，传送装置(11)包括一鸦嘴状保持件(11a)，该保持件用于将纸板片材保持于其中；以及纸板输送辊(10、10’)，所述纸板输送辊用于将带有胶带的纸板输送到卷芯成形工位(A)。
6.如权利要求3所述的多主轴转台型卷绕机，其特征在于，纸板卷起和卷绕装置(12)包括一折叠环形带(12a)，用该环形带在一卷芯轴(S)周围卷起和卷绕敷贴有带子的纸板，藉此用带子(t’)使纸板的对接部分在两边缘处连接在一起。
全文摘要
为了使纸板片材(P)在卷绕机中形成圆柱形卷芯(K)，以代替使用现成的中空芯管，藉此消除将用过的卷芯丢弃的必要性，或者通过使它们恢复原来的平直形状以方便用后处理。在使用多主轴转台型卷绕机来卷绕卷材(W)时，转台(T)的各主轴位置被分配到一卷芯成形工位(A)、一卷材卷绕工位(B)和一卷满辊卸下工位(C)。在卷芯成形工位(A)处，每张纸板(P)被卷起和卷绕在一卷芯轴(S)周围，并且使对接部分与一压敏胶带(t’)附连，藉此形成每个卷芯，通过转台的旋转运动将成形的卷芯(K)传送到卷材卷绕工位(B)以进行卷绕，用进一步的旋转运动将每根卷满辊(R1)传送到卸下工位(C)，并且从卷绕机卸下。
文档编号B65H19/30GK1467147SQ02146950
公开日2004年1月14日 申请日期2002年10月28日 优先权日2002年7月10日
发明者贺岛利夫 申请人:株式会社不二铁工所